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EMI滤波器-共模电感的理论分析 EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要! 7 |2 W1 K$ W3 n" r7 H& v7 m$ N6 D- l+ s
《开关电源:EMC的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!
s" q" r U3 c% z- F电子产品的CLASSA &B 标准要求! " }) C+ j2 Q s! D+ {: h
3 `5 ]0 I1 f8 m
我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B的标准限值要求; " r! |! @# v7 {( P
. b! Z( t9 r* p" \4 w
开关电源:EMC的分析和设计&电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ我们快速使用EMI输入滤波器来搞定!!上图中EMI滤波器中最为关键的设计为共模电感的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析! : f# o4 L6 \/ e( f& t. w9 N
1.目前推荐及常用的共模电感的结构 ! n3 S' h' O; M) `* L' x( k
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共模电感器等效电路: - @4 W+ g4 o6 X6 a( t' W
7 I# R9 q' M9 [8 g' X" e共模电感器磁场分布特点: A. FCM ) r8 M) b4 t8 \$ s
4 Q. a! O& h/ I$ v; Z# W
共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大! 1 {# r* O. Z& D3 d; H, S2 \* d
B. FDM
: M) u, \" C& u2 B* S7 S6 Y5 x7 n5 E1 {. @" i
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
) g- u/ [" B8 `- ?9 D2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构 A.T Core ! r+ r- L G' d1 k4 _
2 _4 b6 Z* y% A( S8 X
B.SQ Core
7 ]$ y* _& I1 A: I) N! l: g1 z
应用时注意要点: Δ对分绕结构,工频功率电流(差模形态)作用下,磁芯存在偏磁磁通; Δ偏磁磁通沿磁芯分布不均匀,在绕组中间部位磁密最大; Δ如果在偏磁磁通下,磁密最大处磁芯饱和,则共模感量急剧下降; Δ漏感(差模电感)越大,在工频电流下偏磁通越大,则磁芯越易局部饱和; 1 {0 O f+ Q9 i
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑 $ A8 h) C9 t" _2 s8 C9 u, E% R
5 Z9 r; d! Q1 W8 Z9 R8 T) Y直流电流偏磁影响评估
! x( d% [- f0 K4 `2 r2 }, o3 {' M, e, ]% t M8 ~, A( z
3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:
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7 r/ E( t4 U2 ^* a( u3 L4.共模电感的常用型号参数选型表 A.功率范围:20W--75W - u% i) `" c( C4 A$ X
( m/ _" C m) g5 P5 Y6 u r3 y& V$ d$ m+ {0 j" G9 _* j
B.功率范围:60W--120W
+ m8 P# j( l0 v3 S( x7 q2 d) F3 n; w- C2 ?2 k
4 L) [ e9 d7 H, b0 [8 ~- a
) c( x+ z# D- j& ^( z* A0 qC.功率范围:120W--200W 4 O* o* T/ H' x5 x' a+ F( w2 j
# ~; S& c7 w2 ^- h/ x$ ~3 h4 |$ Y
2 }' Z1 L% A/ Z4 _% g对于>60W的电源系统;扁平铜带绕制的共模电感替换T-Core的共模电感结构可以提高效率,减小电感的温升;同时由于扁平线的漏感较低;其宽频特性就会好于绕线电感!我们通过对比测试曲线得出结论:扁平线绕组的共模电感其EMI传导在1MHZ-30MHZ的特性就非常好! 6 X7 i x/ @! S* e
注意:在共模电感应用时;直流电流偏磁影响下共模电感的等效Gap对共模和差模的电感特性有较大的影响;因此需要关注共模电感的通态电流! - S8 w# U: L. L
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